吉林省延边第二中学2024-2025学年高三下学期第三次月考 化学试题（原卷版+解析版）

这是一份吉林省延边第二中学2024-2025学年高三下学期第三次月考 化学试题（原卷版+解析版），共38页。
3．请按题号顺序在答题卡相应区域作答，超出区域所写答案无效；在试卷上、草纸上答题无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Na23 S32 Fe56
一、选择题：本题共15小题，每题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 近年我国“硬核化学”科技成果收获丰硕，对提升新质生产力功不可没。下列说法正确的是
A. 我国自主建造的航母使用高性能富锌底漆是采用牺牲阳极法防腐蚀
B. 通过破坏共价键实施海底液化封存，可助力“碳达峰”、“碳中和”
C. 北斗卫星的“星载铷钟”中使用的铷单质遇水会缓慢反应放出氢气
D. 利用合成高级脂肪酸甘油酯，实现无机小分子向有机高分子的转化
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 的结构示意图为：
B. 的最外层电子排布图为：
C. 用电子式表示的形成：
D. 的系统命名：2-甲基苯酚
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 重水中含有的质子数为
B. 中含有个阳离子
C. 标准状况下，气体中数目为
D. 苯甲酸完全燃烧，生成的数目为
4. 苦杏仁酸具有促进新陈代谢、补充营养和去角质等作用，可用如下方法制备。
下列说法错误的是
A. ①②分别为加成反应、水解反应
B. 上述过程中涉及到的有机物中有手性化合物
C. 苦杏仁酸的聚合产物可作为高吸水性材料
D. 最多可与发生反应
5. 下列有关物质性质与用途正确，且具有对应关系的是
A 浓硫酸有脱水性，可用作干燥剂
B. 显碱性，可用作制冷剂
C. 碳酸钠受热分解产生气体，可用作食品膨松剂
D. 传导光的能力非常强，可用于制光导纤维
6. 下列实验的现象及相应的结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
7. 部分含铁微粒所带电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示，下列推断合理的是
A. 若A为单质，则常温下浓硝酸可将A溶解
B. 若B不溶于水，则B一定为
C. 若C为金属阳离子，则可用溶液检验，可由与过量氢碘酸反应生成
D. 与氧化剂在酸性条件下反应可生成，能对饮用水进行消毒、净化
8. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A. 为装有高锰酸钾溶液的滴定管排气
B. 验证溴乙烷发生消去反应
C. 打开止水夹，用手捂热烧瓶后松开手进行喷泉实验
D. 在含水酒精中加入后蒸馏制无水酒精
9. “结构决定性质”是化学学科核心观念，下列推理错误的是
A. 可用作反应的保护气是因为中键能大
B. 王水能溶解金得到溶液是因为浓盐酸增强了硝酸的氧化性
C. 乳酸分子()可发生缩聚反应
D. 的尺寸与冠醚(18-冠-6)空穴适配，可被冠醚(18-冠-6)包合形成超分子
10. 接触法制硫酸的原料硫铁矿(主要含)也被称为“愚人金”。晶胞结构如图所示，晶胞参数为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. 的配位数为12
B. 间的最短距离为
C. 位于所形成的正四面体空隙
D. 晶胞密度
11. 汽车尾气是导致空气质量问题的重要原因，利用反应可有效降低汽车尾气污染物的排放。一定条件下该反应历程如图所示(代表过渡态，表示中间产物，每段历程的反应物相对总能量定义为0)。
下列说法错误的是
A. 反应①②③中，只有①是吸热反应
B. 升高温度能加快总反应速率，且正反应速率增加倍数小于逆反应速率增加倍数
C. 总反应的热化学方程式为
D. 即使采用对反应③选择性高的催化剂，也不能完全避免尾气中出现
12. 某配合物是一种“基因剪刀”，其结构如图所示，X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，且Z与同族，其中基态X原子能级有3个单电子，基态Y原子含有3对成对电子，基态Z原子轨道中含有自旋方向不同的电子数目之比为。下列说法错误的是
A. 第一电离能：
B. 简单氢化物键角：
C. 将过量的通入溶液中，会得到澄清透明溶液
D. 配合物的中心原子Z是d区元素，核外电子有15种空间运动状态
13. 我国科研工作者通过将辛胺反应与二氧化碳反应耦合，实现了辛腈的高选择性合成。下图是以氢氧燃料电池为电源，以与辛胺为原料合成辛腈的工作原理图(以溶液为电解液，隔膜只允许通过)。下列说法错误的是
A. 气体A为氧气，气体B为氢气
B. X电极电势比Y电极的低，X电极可能有副产物生成
C. Y电极上的电极反应式为：+4OH--4e-=+4H2O
D. 每消耗标准状况下时，会有由X电极区移向Y电极区
14. 一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的工艺流程如图。
下列有关说法不正确的是
A. “氧化”时发生反应的离子方程式为
B. “氧化”后的溶液中金属阳离子主要有
C. 用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系，产生丁达尔效应
D. “分离”时采用的方法是过滤
15. 时，用溶液滴定溶液，加入溶液的体积、混合溶液中的离子浓度与的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 的第一步水解常数的数量级为
B. X点和Y点溶液中相等，Y点和Z点溶液中不相等
C. 当时，
D. 第一滴定终点可以选择甲基橙做指示剂，第二滴定终点时，溶液中
二、非选择题：本题共4个小题，共55分。
16. 以一种废旧锂离子电池(主要成分为钴、锰、镍、锂的氧化物，还含有铝箔、炭黑、有机粘合剂等)为原料回收钴、锰、镍、锂的工艺流程如下：
已知：i．的溶解度随温度升高而减小；
ii．“碱浸”后的滤渣中主要含有和；
iii．，。
回答下列问题：
（1）中的C原子杂化方式为_______，“灼烧”步骤的目的是_______。
（2）“酸浸”步骤中参与的反应的离子方程式是_______。
（3）“沉钴”步骤中溶液中的浓度均为，欲使恰好完全沉淀时，需调节_______。[，当时恰好沉淀完全]
（4）“沉锰”过程中加入溶液后，溶液先变为紫红色，后紫红色又褪去。当溶液变为紫红色时，的作用是_______。
（5）“沉镍”得到的可作为制备一种氧化物的原料。该氧化物的立方晶胞结构如图所示，该晶胞的俯视图为_______(填标号)。
A. B. C. D.
（6）“沉锂”步骤中的离子方程式是_______。
17. 双氰胺为白色晶体，主要用于生产树脂、涂料、含氮复合肥等。实验室制备双氰胺及测量产品中含氮量的流程如下。
I．双氰胺的制备
已知：①双氰胺常温下是白色结晶粉末，在冷水中溶解度较小，溶于热水、乙醇。
②双氰胺水溶液在以上会发生分解放出氨气；酸性环境中不易水解。
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ中产生的滤渣主要成分是_______(填化学式)。
（2）步骤Ⅱ中适宜采用的加热方法为_______。
（3）步骤Ⅲ中蒸发浓缩时，常采用真空蒸发浓缩，装置如图。
真空蒸发浓缩通过以下步骤完成：将反应后溶液转移至c中→_______→浓缩至所需浓度，关闭装置→_______→_______→干燥→粗产品。
请选择合理的操作并排序：_______。
①接通冷凝水，打开旋转按扭保持c不停转动，然后开始加热
②接通冷凝水，开始抽气。打开旋转按扭保持c不停转动，然后开始加热
③取c中溶液，趁热过滤
④取c中溶液，冷却后过滤
⑤用乙醇洗涤
⑥用冷水洗涤
（4）可用_______的方法进一步提纯粗产品。
Ⅱ．双氰胺含氮量的测定
（5）取双氰胺样品m克，加足量的浓和催化剂，将所有的N元素都转换成。该反应的化学方程式为_______(用双氰胺分子式书写方程式即可)。
（6）将(5)中得到的铵盐在如图装置中进行“蒸馏”和“吸收”的实验操作步骤：
①清洗仪器：打开，关闭。加热烧瓶使水蒸气充满管路，停止加热，关闭。锥形瓶中蒸馏水倒吸进入反应室，原因是_______。打开放掉洗涤水，重复操作次。
②向锥形瓶中加入硼酸溶液及指示剂。铵盐由样液入口注入反应室，并注入一定量的氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗后，封闭样液入口，开始蒸馏，使产生的气体进入吸收装置。反应装置使用了双层玻璃，其作用是_______。
18. 氢气在化学工业中应用广泛，回答下列问题：
（1）将和两种气体转化为合成气(和)，可以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应：
I．
II．
III．
为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。根据下表数据，计算反应II的焓变_______。
（2）能与反应，反应热化学方程式为。在某恒容密闭容器中按投料比发生上述反应，不同催化剂条件下反应相同时间测得转化率与温度的关系如图1所示。
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填标号)。
A.
B.混合气体的密度不再变化
C.容器内总压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②使用催化剂乙时，转化率随温度升高先增大后减小，当温度高于后转化率减小的可能原因是_______。
③研究表明该反应，其中k为速率常数，与温度、活化能有关。的初始速率为，当转化率为50%时，反应速率为，由此可知_______。设此时反应的活化能为，不同温度条件下对应的速率常数分别为，存在关系：(R为常数)。据此推测：活化能越大，改变温度，速率常数受到的影响_______(填“越大”或“越小”)。
（3）(A、B均为过渡元素)是一种高效催化剂，利用表面氧缺位来催化化学反应。用还原的机理如下：
第一阶段：(不稳定)低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段：I．□ II．
III．□ IV．
V．☐
注：□表示催化剂表面的氧缺位，g表示气态，a表示吸附态
第一阶段用氢气还原得到低价态的金属离子越多，第二阶段反应的速率越快，原因是______。
（4）工业上常利用反应合成氨气，在、不同物质的量分数(75%的和25%的；67.5%的、22.5%的和10%的惰性气体)条件下进行实验，测得平衡时，体积分数与温度的关系如图2。
①物质的量分数为75%的和25%的对应的曲线是_______(填“a”或“b”)。
②M点，该反应的压强平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。
19. 抗体偶联药物有较高的生物活性，目前用于肿瘤的治疗中。下图是其中一种关键中间体J的合成路线：
请回答下列问题：
（1）化合物B中含氧官能团的名称为_______。
（2）I→J的反应类型是_______。
（3）D转化为E时另一中性有机生成物为_______(填结构简式)。
（4）化合物H→I的合成过程中，经历了硝化、还原和取代三步反应，其中取代反应的化学方程式为_______。
（5）化合物C的同分异构体中满足下列条件的有_______种。
①只有苯环1种环状结构
②在核磁共振氢谱上有3组吸收蜂
③氟原子与苯环直接相连
（6）依据以上流程信息，结合所学知识，写出下列流程中M和P的结构简式：
M：_______、P：_______。
化学试题
说明：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，贴好条形码。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，用0.5毫米的黑色签字笔将答案写在答题卡上。字体工整，笔迹清楚。
3．请按题号顺序在答题卡相应区域作答，超出区域所写答案无效；在试卷上、草纸上答题无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Na23 S32 Fe56
一、选择题：本题共15小题，每题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 近年我国“硬核化学”科技成果收获丰硕，对提升新质生产力功不可没。下列说法正确的是
A. 我国自主建造的航母使用高性能富锌底漆是采用牺牲阳极法防腐蚀
B. 通过破坏共价键实施海底液化封存，可助力“碳达峰”、“碳中和”
C. 北斗卫星的“星载铷钟”中使用的铷单质遇水会缓慢反应放出氢气
D. 利用合成高级脂肪酸甘油酯，实现无机小分子向有机高分子的转化
【答案】A
【解析】
【详解】A．由于锌比铁活泼，锌为负极被腐蚀，钢铁作为正极被保护，此依据是牺牲阳极法防腐，故A正确；
B．二氧化碳液化没有破坏共价键，故B错误；
C．碱金属元素同族从上到下原子半径逐渐增大，金属性增强，铷与水剧烈反应，故C错误；
D．高级脂肪酸甘油酯不是有机高分子，故D错误；
故答案为A。
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 的结构示意图为：
B. 的最外层电子排布图为：
C. 用电子式表示的形成：
D. 的系统命名：2-甲基苯酚
【答案】A
【解析】
【详解】A．核电荷数为16，核外有18个电子，最外层有8个电子，结构示意图为：，故A错误；
B．的价电子分布为3s23p6，最外层电子排布图为：，故B正确；
C．两个Cl原子共享一对电子形成Cl2，故C正确；
D．的系统命名为2-甲基苯酚，故D正确；
故答案为A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 重水中含有的质子数为
B. 中含有个阳离子
C. 标准状况下，气体中数目为
D. 苯甲酸完全燃烧，生成的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A．重水是，含有质子，即，A错误；
B．是，含有钠离子和硫酸氢根，则含有个阳离子，B错误；
C．是共价化合物，不含，C错误；
D．苯甲酸含有C，则完全燃烧生成的数目为，D正确；
故选D。
4. 苦杏仁酸具有促进新陈代谢、补充营养和去角质等作用，可用如下方法制备。
下列说法错误的是
A. ①②分别为加成反应、水解反应
B. 上述过程中涉及到的有机物中有手性化合物
C. 苦杏仁酸的聚合产物可作为高吸水性材料
D. 最多可与发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．①中醛基中与HCN发生加成反应，②中氰基与水反应生成羧基和HCN，故A正确；
B．两步反应的产物均是手性化合物，手性碳为、：故B正确；
C．该聚合物分子不含羧基，不溶于水，不能作为吸水材料，故C错误；
D．中苯环能与3ml氢气加成，氰基能与2ml氢气加成，故D正确；
故答案为C。
5. 下列有关物质性质与用途正确，且具有对应关系的是
A. 浓硫酸有脱水性，可用作干燥剂
B. 显碱性，可用作制冷剂
C. 碳酸钠受热分解产生气体，可用作食品膨松剂
D. 传导光的能力非常强，可用于制光导纤维
【答案】D
【解析】
【详解】A．浓硫酸作为干燥剂是因为其具有吸水性，故A不符合题意；
B．液氨气化时会吸收大量的热量，常用作制冷剂，故B不符合题意；
C．碳酸钠受热不分解，用作食品膨松剂的是碳酸氢钠，故C不符合题意；
D．二氧化硅可用于光导纤维是因其具有非常强的传导光的能力，故D符合题意；
故答案为D。
6. 下列实验的现象及相应的结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．乙醇具有还原性，能够将橘红色的还原为绿色的，故A正确；
B．浓盐酸中有氯离子，也可以使溶液紫色褪去，不能说明铁锈中含有二价铁，故B错误；
C．石英柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，石蜡呈椭圆形是因为人为定型，不能说明石蜡为晶体还是非晶体，故C错误；
D．硫化钠溶液过量，再加入硫酸铜产生黑色沉淀不能说明ZnS转化为CuS，故D错误；
故答案为A。
7. 部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示，下列推断合理的是
A. 若A为单质，则常温下浓硝酸可将A溶解
B. 若B不溶于水，则B一定为
C. 若C为金属阳离子，则可用溶液检验，可由与过量氢碘酸反应生成
D. 与氧化剂在酸性条件下反应可生成，能对饮用水进行消毒、净化
【答案】C
【解析】
【详解】A．常温下铁与浓硝酸钝化，阻止反应进一步进行，A错误；
B．若B不溶于水，则B可能为，或者是氢氧化铁等，B错误；
C．若C为金属阳离子，则C为，可用溶液检验，生成蓝色沉淀，可由与过量氢碘酸发生氧化还原反应生成，C正确；
D．由图知，在碱性条件下稳定，则与氧化剂在碱性条件下反应可生成，具有强氧化性，并且氢氧化铁胶体可以净化水，则能对饮用水进行消毒、净化，D错误；
故选C。
8. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A. 为装有高锰酸钾溶液的滴定管排气
B. 验证溴乙烷发生消去反应
C. 打开止水夹，用手捂热烧瓶后松开手进行喷泉实验
D. 在含水酒精中加入后蒸馏制无水酒精
【答案】C
【解析】
【详解】A．高锰酸钾溶液具有强氧化性，会腐蚀橡皮，应装在酸式滴定管中，故A错误；
B．乙醇受热易挥发，且具有还原性，也能使酸性高锰酸钾褪色，不能证明溴乙烷发生消去反应生成乙烯，故B错误；
C．打开止水夹，用手捂热烧瓶后，部分NO2和O2会进入烧杯内的氢氧化钠溶液中，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，HNO3+NaOH=NaNO3+H2O，烧瓶内气压减小，形成喷泉，故C正确；
D．蒸馏不能用球形冷凝管，要用直形冷凝管，故D错误；
答案选C。
9. “结构决定性质”是化学学科的核心观念，下列推理错误的是
A. 可用作反应的保护气是因为中键能大
B. 王水能溶解金得到溶液是因为浓盐酸增强了硝酸的氧化性
C. 乳酸分子()可发生缩聚反应
D. 的尺寸与冠醚(18-冠-6)空穴适配，可被冠醚(18-冠-6)包合形成超分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．氮气分子内存在氮氮三键，键能大、难断裂，导致氮气化学性质稳定，可用作反应的保护气，A正确；
B．王水能溶解金得到溶液，则金被浓硝酸氧化，得到的Au3+与浓盐酸提供的氯离子形成了配合离子[AuCl4]-，导致金容易被氧化，B错误；
C．乳酸分子内含羟基和羧基，故可发生缩聚反应得到聚乳酸，C正确；
D．的尺寸与冠醚(18-冠-6)空穴适配，因此二者可形成超分子，D正确；
故选B。
10. 接触法制硫酸的原料硫铁矿(主要含)也被称为“愚人金”。晶胞结构如图所示，晶胞参数为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. 的配位数为12
B. 间的最短距离为
C. 位于所形成的正四面体空隙
D. 晶胞密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A．从图中可以看出，与距离最近且相等的有6个，则的配位数为6，A错误；
B．间的最短距离为晶胞面对角线长度的一半，为，B错误；
C．由晶胞结构可知，晶胞中位于所形成的正八面体空隙，C错误；
D．晶胞中含的个数为，含的个数为，则晶胞密度为，D正确；
故选D。
11. 汽车尾气是导致空气质量问题的重要原因，利用反应可有效降低汽车尾气污染物的排放。一定条件下该反应历程如图所示(代表过渡态，表示中间产物，每段历程的反应物相对总能量定义为0)。
下列说法错误的是
A. 反应①②③中，只有①是吸热反应
B. 升高温度能加快总反应速率，且正反应速率增加倍数小于逆反应速率增加倍数
C. 总反应的热化学方程式为
D. 即使采用对反应③选择性高的催化剂，也不能完全避免尾气中出现
【答案】C
【解析】
【详解】A．吸热反应为反应物总能量低于生成物，反应①②③中：反应物能量均为0，生成物能量分别为199.2kJ/ml、-513.5kJ/ml、-307.6kJ/ml，则反应①为吸热反应，反应②③为放热反应，故A正确；
B．总反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，正、逆反应速率增加，正反应速率增加倍数小于逆反应速率增加倍数，故B正确；
C．由图可知，总反应的反应物为2NO+2CO、生成物为2CO2+N2，总的焓变等于各反应焓变之和，即199.2kJ/ml-513.5kJ/ml-307.6kJ/ml=-622.1kJ/ml，总反应的热化学方程式为，故C错误；
D．反应③的催化剂只改变反应③的产物比例，不能改变反应③的反应物，N2O是反应③的反应物、反应②的产物，故D正确；
故答案为C。
12. 某配合物是一种“基因剪刀”，其结构如图所示，X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，且Z与同族，其中基态X原子能级有3个单电子，基态Y原子含有3对成对电子，基态Z原子轨道中含有自旋方向不同的电子数目之比为。下列说法错误的是
A. 第一电离能：
B. 简单氢化物键角：
C. 将过量的通入溶液中，会得到澄清透明溶液
D. 配合物的中心原子Z是d区元素，核外电子有15种空间运动状态
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，其中基态X原子能级有3个单电子，则X是N；基态Y原子含有3对成对电子，则Y是O；Z与同族，且基态Z原子轨道中含有自旋方向不同的电子数目之比为，即基态Z原子价电子排布式：3d74s2，即Z是C。
【详解】A．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大的趋势，但是第ⅡA族与第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，金属第一电离能小，则第一电离能：，即，A错误；
B．氨气与水的中心原子都是sp3杂化，但是氮原子有1个孤电子对，氧原子有2个孤电子对，孤电子对数越多，键角越小，则键角：氨气大于水，B正确；
C．过量的通入溶液中，会得到硫酸四氨合铜澄清透明溶液，C正确；
D．C是27号元素，d区元素，空间运动状态是指电子所占据的轨道数，故核外电子有15种空间运动状态，D正确；
故选A。
13. 我国科研工作者通过将辛胺反应与二氧化碳反应耦合，实现了辛腈的高选择性合成。下图是以氢氧燃料电池为电源，以与辛胺为原料合成辛腈的工作原理图(以溶液为电解液，隔膜只允许通过)。下列说法错误的是
A. 气体A为氧气，气体B为氢气
B. X电极的电势比Y电极的低，X电极可能有副产物生成
C. Y电极上的电极反应式为：+4OH--4e-=+4H2O
D. 每消耗标准状况下时，会有由X电极区移向Y电极区
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示，X电极发生还原反应，得到电子，为阴极，则Y电极为阳极，发生氧化反应，失去电子；则气体A所在电极连接阳极，是正极，则气体A是氧气，气体B所在电极为负极，气体B是氢气。
【详解】A．根据分析知，气体A为氧气，气体B为氢气，A正确；
B．阳极电势高于阴极，则X电极的电势比Y电极的低，X电极发生还原反应，得到电子，不可能有副产物生成，B错误；
C．Y电极上发生辛胺合成辛腈，电极反应式为：+4OH--4e-=+4H2O，C正确；
D．每消耗标准状况下时，转移，则会有由X电极（阴极）区移向Y电极（阳极）区，D正确；
故选B。
14. 一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的工艺流程如图。
下列有关说法不正确的是
A. “氧化”时发生反应的离子方程式为
B. “氧化”后的溶液中金属阳离子主要有
C. 用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系，产生丁达尔效应
D. “分离”时采用的方法是过滤
【答案】D
【解析】
【分析】向废旧镀锌铁皮中加入氢氧化钠溶液除去锌，过滤向固体中加入稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入次氯酸钠溶液，将一部分亚铁离子氧化为铁离子，发生反应：，先通入氮气排尽空气(防止后续生成的氢氧化亚铁被氧化)，加入氢氧化钠溶液产生氢氧化亚铁、氢氧化铁胶体，分离得到氢氧化亚铁和氢氧化铁，灼烧得到四氧化三铁。
【详解】A．“氧化”时，亚铁离子与次氯酸根离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：，A正确；
B．“氧化”时，部分亚铁离子与次氯酸根离子发生反应：，故溶液中金属阳离子主要有，B正确；
C．“加热沉铁”后得到氢氧化铁胶体，可产生丁达尔效应，C正确；
D．“分离”是分离溶液与胶体，采用的方法是渗析，故D错误
故选D。
15. 时，用溶液滴定溶液，加入溶液的体积、混合溶液中的离子浓度与的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 的第一步水解常数的数量级为
B. X点和Y点溶液中相等，Y点和Z点溶液中不相等
C. 当时，
D. 第一滴定终点可以选择甲基橙做指示剂，第二滴定终点时，溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A．的第一步水解为，水解常数，由图可知Y点时，，即，则，数量级为，A错误；
B．根据，，只与温度有关，X点和Y点溶液pH不相同，不相等，Y点和Z点溶液中相等，B错误；
C．当时，溶液为：=1:1混合溶液，根据物料守恒得，根据电荷守恒，联立两式得，C正确；
D．第一滴定终点为M点，由图可知溶液为酸性，故选择甲基橙为指示剂。第二滴定终点为溶液，根据物料守恒，即，故，D错误；
故选C。
二、非选择题：本题共4个小题，共55分。
16. 以一种废旧锂离子电池(主要成分为钴、锰、镍、锂的氧化物，还含有铝箔、炭黑、有机粘合剂等)为原料回收钴、锰、镍、锂的工艺流程如下：
已知：i．的溶解度随温度升高而减小；
ii．“碱浸”后的滤渣中主要含有和；
iii．，。
回答下列问题：
（1）中的C原子杂化方式为_______，“灼烧”步骤的目的是_______。
（2）“酸浸”步骤中参与的反应的离子方程式是_______。
（3）“沉钴”步骤中溶液中的浓度均为，欲使恰好完全沉淀时，需调节_______。[，当时恰好沉淀完全]
（4）“沉锰”过程中加入溶液后，溶液先变为紫红色，后紫红色又褪去。当溶液变为紫红色时，的作用是_______。
（5）“沉镍”得到的可作为制备一种氧化物的原料。该氧化物的立方晶胞结构如图所示，该晶胞的俯视图为_______(填标号)。
A. B. C. D.
（6）“沉锂”步骤中的离子方程式是_______。
【答案】（1） ①. sp2 ②. 除去碳黑和有机粘合剂，同时将铝转化为氧化铝
（2）
（3）13 （4）作氧化剂 （5）C
（6）
【解析】
【分析】废旧锂离子电池经粉碎、灼烧除去炭黑和有机粘合剂，同时将铝转化为氧化铝，向灼烧渣中加入氢氧化钠溶液碱浸，将氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，过滤分离含有四羟基合铝酸钠的滤液和滤渣；向滤渣中加入双氧水和硫酸的混合液，将三氧化二钴转化为硫酸亚钴，氧化锰、氧化锂、氧化镍转化为硫酸锰、硫酸锂、硫酸镍，向反应后的溶液中加入氨水和草酸铵混合溶液，将溶液中的亚钴离子转化为沉淀，过滤得到和滤液；向滤液中加入过二硫酸钠溶液，将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀，过滤得到二氧化锰和滤液；向滤液中加入碳酸钠和氢氧化钠混合溶液，将溶液中的镍离子转化为沉淀，过滤得到和滤液；向滤液中加入碳酸钠溶液，将溶液中的锂离子转化为碳酸锂沉淀，过滤得到碳酸锂。
【小问1详解】
中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化；由分析可知，灼烧的目的是除去炭黑和有机粘合剂，同时将铝转化为氧化铝。
【小问2详解】
由分析可知，酸浸步骤加入双氧水和硫酸的混合液的目的是将三氧化二钴转化为硫酸亚钴，反应的离子方程式是。
【小问3详解】
由溶度积可知，溶液中亚钴离子完全沉淀时，溶液中草酸根离子的浓度大于，草酸锰的溶度积小于草酸镍，则溶液中锰离子、镍离子不沉淀时，溶液中草酸根离子的浓度小于，所以溶液中的范围为12~13，即需要调节溶液中。
【小问4详解】
由题意可知，溶液变为紫红色发生的反应为溶液中的锰离子与过二硫酸根离子反应生成高锰酸根离子、硫酸根离子和氢离子，则的作用是作氧化剂。
【小问5详解】
晶胞中位于面心的白球处于俯视图形成的正方形的边上和面心，位于棱上的黑球处于正方形的边上和顶点，由于黑球小、白球大，所以正方形的边上看到的是黑球外有白色，而中心只能看到白球，故答案为C。
【小问6详解】
据分析，“沉锂”步骤是向滤液中加入碳酸钠溶液，将溶液中的锂离子转化为碳酸锂沉淀，过滤得到碳酸锂，离子方程式为。
17. 双氰胺为白色晶体，主要用于生产树脂、涂料、含氮复合肥等。实验室制备双氰胺及测量产品中含氮量的流程如下。
I．双氰胺的制备
已知：①双氰胺常温下是白色结晶粉末，在冷水中溶解度较小，溶于热水、乙醇。
②双氰胺水溶液在以上会发生分解放出氨气；酸性环境中不易水解。
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ中产生的滤渣主要成分是_______(填化学式)。
（2）步骤Ⅱ中适宜采用的加热方法为_______。
（3）步骤Ⅲ中蒸发浓缩时，常采用真空蒸发浓缩，装置如图。
真空蒸发浓缩通过以下步骤完成：将反应后溶液转移至c中→_______→浓缩至所需浓度，关闭装置→_______→_______→干燥→粗产品
请选择合理的操作并排序：_______。
①接通冷凝水，打开旋转按扭保持c不停转动，然后开始加热
②接通冷凝水，开始抽气。打开旋转按扭保持c不停转动，然后开始加热
③取c中溶液，趁热过滤
④取c中溶液，冷却后过滤
⑤用乙醇洗涤
⑥用冷水洗涤
（4）可用_______的方法进一步提纯粗产品。
Ⅱ．双氰胺含氮量的测定
（5）取双氰胺样品m克，加足量的浓和催化剂，将所有的N元素都转换成。该反应的化学方程式为_______(用双氰胺分子式书写方程式即可)。
（6）将(5)中得到的铵盐在如图装置中进行“蒸馏”和“吸收”的实验操作步骤：
①清洗仪器：打开，关闭。加热烧瓶使水蒸气充满管路，停止加热，关闭。锥形瓶中蒸馏水倒吸进入反应室，原因是_______。打开放掉洗涤水，重复操作次。
②向锥形瓶中加入硼酸溶液及指示剂。铵盐由样液入口注入反应室，并注入一定量的氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗后，封闭样液入口，开始蒸馏，使产生的气体进入吸收装置。反应装置使用了双层玻璃，其作用是_______。
【答案】（1）
（2）水浴加热 （3）②④⑥
（4）重结晶 （5）(浓)
（6） ①. 温度降低，管路中压强减小，形成负压 ②. 保温使氨气完全蒸出
【解析】
【分析】分析所给流程图可知，与水反应生成和，通入二氧化碳，使氢氧化钙转化成(滤渣)除去，在、弱碱性条件下反应生成双氰胺，再经过蒸发浓缩、冷却结晶得到双氰胺晶体。
【小问1详解】
根据分析可知，滤渣主要成分是。
【小问2详解】
由于双氰胺水溶液在以上会发生分解放出氨气，所以温度不能过高，应该采取水浴加热。
【小问3详解】
真空蒸发浓缩通过以下步骤完成，将反应后溶液转移至c中→②接通冷凝水，开始抽气→①打开旋转按扭保持c不停转动，然后开始加热→浓缩至所需浓度，关闭装置→④取c中溶液，冷却后过滤→⑥用冷水洗涤→干燥→粗产品。所以选择②④⑥。
小问4详解】
双氰胺在冷水中溶解度较小，溶于热水，所以可用重结晶的方法提纯粗产品。
【小问5详解】
取双氰胺加足量的浓和催化剂，将所有的N元素都转换成，氮元素化合价从降低到价，根据价态变化规律，则碳元素化合价从价升高到，生成二氧化碳，根据原子、电子转移守恒，方程式为：(浓)。
小问6详解】
①打开，关闭，加热烧瓶使水蒸气充满管路，停止加热，温度降低，关闭，体系内压强减小，形成负压，锥形瓶中蒸馏水倒吸进入反应室。
②铵盐与氢氧根反应生成氨气，将氨气充分排出，使用硼酸溶液作吸收剂，为保证吸收效果，氨气要全部排出，使用双层玻璃的作用是：保温，使氨气完全蒸出。
18. 氢气在化学工业中应用广泛，回答下列问题：
（1）将和两种气体转化为合成气(和)，可以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应：
I．
II．
III．
为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。根据下表数据，计算反应II的焓变_______。
（2）能与反应，反应热化学方程式为。在某恒容密闭容器中按投料比发生上述反应，不同催化剂条件下反应相同时间测得转化率与温度的关系如图1所示。
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填标号)。
A.
B.混合气体的密度不再变化
C.容器内总压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②使用催化剂乙时，转化率随温度升高先增大后减小，当温度高于后转化率减小的可能原因是_______。
③研究表明该反应，其中k为速率常数，与温度、活化能有关。的初始速率为，当转化率为50%时，反应速率为，由此可知_______。设此时反应的活化能为，不同温度条件下对应的速率常数分别为，存在关系：(R为常数)。据此推测：活化能越大，改变温度，速率常数受到的影响_______(填“越大”或“越小”)。
（3）(A、B均为过渡元素)是一种高效催化剂，利用表面氧缺位来催化化学反应。用还原的机理如下：
第一阶段：(不稳定)低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段：I．□ II．
III．□ IV．
V．☐
注：□表示催化剂表面的氧缺位，g表示气态，a表示吸附态
第一阶段用氢气还原得到低价态的金属离子越多，第二阶段反应的速率越快，原因是______。
（4）工业上常利用反应合成氨气，在、不同物质的量分数(75%的和25%的；67.5%的、22.5%的和10%的惰性气体)条件下进行实验，测得平衡时，体积分数与温度的关系如图2。
①物质的量分数为75%的和25%的对应的曲线是_______(填“a”或“b”)。
②M点，该反应的压强平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】（1）
（2） ①. CD ②. 温度高于350℃时催化剂活性降低，反应速率减慢，NO转化率减小 ③. 1 ④. 越大
（3）还原后催化剂中金属原子的个数不变，价态降低，氧缺位增多，第二阶段反应速率加快
（4） ①. a ②.
【解析】
【小问1详解】
由方程式II知，各物质化学剂量数均为1，反应II的焓变等于生成物标准摩尔生成焓的和-反应物标准摩尔生成焓的和，即[]=-41.2。
【小问2详解】
①A．若正、逆反应速率相等说明反应达到平衡状态，则当时反应达到平衡状态，则2v逆(NO)=v正(N2)时反应未达到平衡状态，A项错误；
B．该容器恒容，所以体积不变，而混合气体的总质量也不变，所以混合气体的密度任何时候都不发生改变，故不能判定反应是否达到平衡状态，B项错误；
C．该反应是一个气体体积减小的反应，平衡之前，容器内的压强随反应的进行不断变化，当反应达到平衡后，容器内的压强不再变化，C项正确；
D．该反应是一个气体体积减小的反应，混合气体的质量恒定不变，但是平衡前，混合气体的物质的量一直发生变化，所以平均摩尔质量一直在变化，平均相对分子质量也在改变，若平均相对分子质量不变，则说明该反应达到平衡状态，D项正确；
故选CD。
②对比催化剂甲的图形可知，使用催化剂乙时，曲线上的点都不是平衡点，温度升高，NO转化率随着化学反应速率增大而增大，当温度高于350℃时，催化剂失活或活性降低使速率降低，所以NO转化率在温度高于350℃后下降的可能原因是：该反应未平衡，350℃后催化剂活性降低的影响大于温度升高对速率的影响。
③当H2转化率为50%时，均变为原来一半，即有， 所以m=1。
④R为常数，在分子上，据推测：活化能越大，升高温度，速率常数增大倍数越大。
【小问3详解】
结合所给机理，第一阶段用氢气还原得到低价态的金属离子越多，第二阶段反应的速率越快，原因是还原后催化剂中金属原子的个数不变，价态降低，但氧缺位增多，所以第二阶段反应速率加快。
【小问4详解】
①恒压条件下，通入惰性气体，相当于减压，平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，所以75%的H2和25%的N2所对应的曲线是a。
②设初始通入的H2和N2所分别为3ml、1ml，则M点时存在：
，则，解得，所以平衡时NH3、N2和H2分别为1ml、0.5ml、1.5ml，该反应的压强平衡常数。
19. 抗体偶联药物有较高的生物活性，目前用于肿瘤的治疗中。下图是其中一种关键中间体J的合成路线：
请回答下列问题：
（1）化合物B中含氧官能团的名称为_______。
（2）I→J的反应类型是_______。
（3）D转化为E时另一中性有机生成物为_______(填结构简式)。
（4）化合物H→I的合成过程中，经历了硝化、还原和取代三步反应，其中取代反应的化学方程式为_______。
（5）化合物C的同分异构体中满足下列条件的有_______种。
①只有苯环1种环状结构
②在核磁共振氢谱上有3组吸收蜂
③氟原子与苯环直接相连
（6）依据以上流程信息，结合所学知识，写出下列流程中M和P的结构简式：
M：_______、P：_______。
【答案】（1）(酮)羰基和羧基
（2）取代反应或水解反应
（3）
（4）或 （5）2
（6） ①. ②.
【解析】
【分析】A与在一定条件下反应生成B，B发生还原反应、酯化反应生成C， C的分子式为C12H15O2F，在浓硫酸条件下，与浓硝酸反应生成D， 分子式为C12H14O4FN，对比C、D二者分子式，可知C转化为D结构中引入硝基，结合E的结构简式可推断D的结构为，E发生还原反应生成F，F发生还原反应、取代反应生成G，G发生氧化反应生成H，H发生硝化、还原和取代三步反应生成I，，I发生取代反应生成J。
【小问1详解】
根据化合物B的结构简式，可知其含氧官能团为(酮)羰基和羧基；
故答案为：(酮)羰基和羧基；
【小问2详解】
根据I及J 的结构简式可知，I结构中的酰胺基转化为J结构中的氨基，则该反应类型为水解反应或取代反应；
故答案为：水解反应或取代反应；
【小问3详解】
根据D的结构、题干中E的结构，可知D转化为E时，酯基转化为酮羰基，另一中性有机生成物为；
故答案为：；
【小问4详解】
发生硝化生成、再发生还原反应生成、最后发生取代反应生成I，即，则取代反应为中氨基转化为酰胺基，化学反应方程式为+CH3COOH→+H2O或+(CH3CO)2O→+ CH3COOH ；
【小问5详解】
C的分子式为C12H15O2F，其不饱和度为5，同分异构体结构①只有苯环1种环状结构，则还应有1个双键（碳碳双键或碳氧双键），②在核磁共振氢谱上有3组吸收峰，③氟原子与苯环直接相连，则结构有对称性，满足条件的有、，共2种；
【小问6详解】
采用逆合成分析思路，由目标产物结构中除苯环外，还有1个六元环，而由P转化生成该物质的反应条件，类似以上流程信息中，可判断P的结构为或，由反应条件与类似，则可推断N结构为或，而由原料转化为M的分子组成中不含溴原子，说明该转化为取代反应，原料中碳溴键断裂，即生成的M结构为，由此进一步确定N为，P为。
实验
现象
结论
A
向装有经硫酸处理的(橘红色)的硅胶导管中吹入乙醇蒸气
固体逐渐由橘红色变为浅绿色
乙醇具有还原性
B
将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液
溶液紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
在纯净物X柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡
石蜡熔化呈椭圆形
说明物质X为非晶体
D
向溶液中加入溶液，再滴加溶液
先产生白色沉淀，然后沉淀变黑
相同温度下，溶度积常数：
物质
实验
现象
结论
A
向装有经硫酸处理的(橘红色)的硅胶导管中吹入乙醇蒸气
固体逐渐由橘红色变为浅绿色
乙醇具有还原性
B
将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液
溶液紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
在纯净物X柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡
石蜡熔化呈椭圆形
说明物质X为非晶体
D
向溶液中加入溶液，再滴加溶液
先产生白色沉淀，然后沉淀变黑
相同温度下，溶度积常数：
物质